细胞迁移体负染色电镜的样品制备核心流程为:迁移体分离纯化 → 戊二醛固定 → 碳膜铜网吸附 → 磷钨酸负染色 →
低倍TEM成像;成像关键技巧在于控制染色pH与时间、采用低剂量模式及结合WGA荧光预验证,以清晰呈现其400–2000 nm的囊泡形态与回缩纤维特征。
具体操作流程与关键参数如下:
迁移体样品的获取与纯化
细胞培养与诱导:将细胞接种于纤连蛋白(fibronectin)包被的培养皿上,37℃培养20小时以上,诱导细胞迁移并产生迁移体。
分离纯化(密度梯度离心法):
收集培养上清及细胞,低速离心(845 g,10 min)去除细胞。
上清液依次经1,000 g(10 min)和4,000 g(20 min)离心去除大碎片。
20,000 g离心30 min收集粗提迁移体沉淀。
采用OptiPrep密度梯度离心(8%–27%梯度),150,000 g超速离心4 h,收集19%–22.5%密度区间的条带。
各条带用等体积PBS稀释后,20,000 g离心30 min重新沉淀,获得纯化迁移体。
负染色样品制备(悬滴法)
固定:纯化后的迁移体用25%戊二醛固定2 h(4℃),固定后轻柔重悬于20 μL PBS中。
载网准备:使用碳膜支撑的铜网(200–300目),使用前进行亲水处理(等离子体清洗或UV-ozone处理),提高载网润湿性。
滴样吸附:取5–10 μL固定后的迁移体悬液滴加至载网上,静置5 min使迁移体吸附至碳膜表面。
漂洗:用去离子水或PBS轻洗2次,去除残留固定液和盐分。
负染色:滴加1–2滴2%磷钨酸(PTA)水溶液(pH调至6.5–7.0),染色3 min。
干燥:用滤纸从载网边缘吸除多余染色液,室温自然干燥15 min。
染色剂选择:
磷钨酸(PTA):迁移体文献中常用,电子密度高,对膜性囊泡结构显示清晰,pH近中性对迁移体形态影响小。
醋酸铀酰(UA):电子密度更高、分辨率更优,但pH偏酸(约4.5),可能影响迁移体膜结构完整性,且具有放射性。
钼酸铵:对有界膜的生物材料具有特别良好的染色效果,适合观察迁移体膜结构。
TEM成像条件与技巧
加速电压:80–120 kV(迁移体为膜性囊泡,对电子束较敏感,不宜过高)。
低剂量模式:迁移体膜结构对电子束有一定敏感性,建议采用低剂量成像,减少电子束损伤。
放大倍数:迁移体尺寸范围为400–2,000 nm,通常选择10,000×–40,000×放大倍数。
成像重点:
观察迁移体的圆形或近圆形囊泡形态及膜包裹结构。
部分迁移体可见回缩纤维(retraction fibers, RFs),这是迁移体的标志性特征。
注意区分迁移体与外泌体(迁移体尺寸明显更大,且外泌体标志物TSG101在迁移体中缺失)。
关键注意事项
样品纯度:密度梯度离心纯化至关重要,杂质(细胞碎片、蛋白聚集体等)会严重干扰染色和成像。
浓度控制:迁移体浓度需适中,过浓导致囊泡重叠难以分辨,过稀则视野中难以找到目标。建议首次制样时设置多个浓度梯度。
染色均匀性:PTA浓度和pH需精确控制,过浓或pH过低会导致染色剂结晶干扰图像,过稀则对比度不足。
避免干燥 artifacts:干燥过程中表面张力可能导致囊泡变形,可考虑在染色前用戊二醛预固定以增强结构稳定性。
WGA荧光预验证:在TEM观察前,可先用WGA(小麦胚芽凝集素)荧光探针对迁移体进行标记和共聚焦显微镜观察,确认迁移体的存在和分布后再进行电镜制样,提高制样效率。
补充:树脂包埋超薄切片法
若需观察迁移体内部超微结构(如内含物、膜层细节),可采用树脂包埋超薄切片法作为负染色的互补手段:固定后的迁移体预包埋于琼脂糖中,1%锇酸后固定2
h,乙醇-丙酮梯度脱水,树脂渗透包埋,切60–80 nm超薄切片,醋酸铀酰(2%,8 min)和柠檬酸铅(2.6%,8 min)双重染色后TEM观察。
来源:网络